| Молекулярно-кинетическая теория. Термодинамика.
Молекулярно-кинетическая теория
Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.
| Основные положения МКТ
|
| | Все вещества состоят из мельчайших частиц - молекул, которые в свою очередь состоят из атомов | Молекулы и атомы находятся в непрерывном хаотическом движении. | Частицы взаимодействуют друг с другом с силами, имеющими электрическую природу. |
|
|
| | Процесс испарения жидкостей и твердых тел, получение фотографий отдельных крупных молекул и групп атомов, изменение размеров тел при нагревании | Диффузия, броуновское движение | Явление смачивания, поверхностное натяжение, возникновение упругих сил при деформации |
| Доказательства |
|
Молекула — мельчайшая устойчивая частица вещества, сохраняющая его основные химические свойства. Молекулы, образующие данное вещество, совершенно одинаковы; различные вещества состоят из различных молекул. Размеры молекул очень малы. Размеры молекул различных веществ неодинаковы, но все они порядка 10-9 - 10-10 м. Капля нефти объемом 1,0 мм3 может образовать на поверхности воды пленку площадью 3,0 м2. Размеры молекул измеряют в нанометрах и ангстремах.
Атомы — мельчайшие частицы химического элемента, сохраняющие его химические свойства.
Наиболее ярким экспериментальным подтверждением представлений молекулярно-кинетической теории о беспорядочном движении атомов и молекул является броуновское движение. Это тепловое движение мельчайших микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе. Оно было открыто  английским ботаником Р. Броуном в 1827 г. Английский ботаник Р. Броун (1773-1858) впервые наблюдал это явление в 1827 г., рассматривая в микроскоп взвешенные в воде споры плауна. Позже он рассматривал и другие мелкие частицы, в том числе частички камня из египетских пирамид. Броуновские частицы движутся под влиянием беспорядочных ударов молекул. Из-за хаотического теплового движения молекул эти удары никогда не уравновешивают друг друга. В результате скорость броуновской частицы беспорядочно меняется по модулю и направлению, а ее траектория представляет собой сложную зигзагообразную кривую (рис. 3.1.1). Теория броуновского движения была создана А. Эйнштейном в 1905 г. Экспериментально теория Эйнштейна была подтверждена в опытах французского физика Ж. Перрена, проведенных в 1908–1911 гг.
Рисунок 1. Траектория броуновской частицы
Диффузия - процесс взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярные пространства другого в результате хаотического движения. Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах. Наиболее быстро диффузия происходит в газах, медленнее - в жидкостях, еще медленнее - в твердых телах. Скорость диффузии определяется характером теплового движения частиц в этих средах.
Между молекулами вещества действуют одновременно силы притяжения и силы отталкивания. Силы, действующие между двумя молекулами, зависят от расстояния между ними. Молекулы представляют собой сложные пространственные структуры, содержащие как положительные, так и отрицательные заряды. Если расстояние между молекулами достаточно велико, то преобладают силы межмолекулярного притяжения. На малых расстояниях преобладают силы отталкивания. Зависимости результирующей силы F и потенциальной энергии Eр взаимодействия между молекулами от расстояния между их центрами качественно изображены на рис. 2. При некотором расстоянии r = r0 сила взаимодействия обращается в нуль. Это расстояние условно можно принять за диаметр молекулы. Потенциальная энергия взаимодействия при r = r0 минимальна. Чтобы удалить друг от друга две молекулы, находящиеся на расстоянии r0, нужно сообщить им дополнительную энергию E0. Величина E0 называется энергией связи.
Рисунок 2. Сила взаимодействия F и потенциальная энергия взаимодействия Eр двух молекул. F > 0 – сила отталкивания,F < 0 – сила притяжения
Данная страница находится на стадии разработки, приношу свои извинения.
| |
